2009 01 023916

O. W uaLuoo. S. J. DuRY CArwu.ir.uWtU*. Wmi« iU)T ISBN Wt-JO-01-IJłM-?. .1 by *N PWN 2-HO

484

18. Właściwości globy

PRZYKŁAD 18.2

Zdolność wymienna gleby w stosunku do kationów

Przypuśćmy, ze 1.00 g gleby poddamy ekstrakcji za pomocą 100 mL roztworu chlorku amonu w celu dokonania wymiany kationów w glebie. Po przesączeniu jony. które przeszły do roztworu — wapń. magnez, potas i sód. są oznaczane matodą absorpcyjnej spektrometrii atomowej. Stężenie jonów wodorowych oznaczono przez miareczkowanie.

Stężenia podstawowych kationów w roztworze ekstrahenta są następujące:

Ca    30.3 pg • I."¹

Mg    3.2 pg • L ¹

K    2.2,ig I.'¹

Na    nic wykryto

H,O^f 2,60 mmol • L '

Aby określić zdolność kalionowymienną. należy obliczyć całkowity ładunek dodatni związany z tymi jonami. W większości przypadków żaden inny kation nic będzie obecny w znaczących ilościach. Wszystkie kationy znajdujące się w roztworze zajmowały uprzednio centra wymiany i dlatego ich ładunek dodatni musi być równoważny liczbie centrów ujemnych w I g gleby. W przypadku wapnia ładunek dodatni określono w następujący sposób. „Stężenie” ładunków dodatnich związanych z obecnością tych dwudodalnich kationów wynosi

2 • 30,3 pg • ml. '/40,1 g • mol ' = 1.51 pmol ml. ¹

Uzyskaną wartość stężenia mnożymy przez 100 mL i uzyskujemy całkowity ładunek dodatni wymienionych jonów wapnia, które zostały wyekstrahowane z 1 g gleby. Wynik końcow y jest zazwyczaj wyrażany w cmol (10 ² mol) ładunków dodatnich na kg gleby |cmol(+) - kg ').

1000 g 10 ⁴ cmol    .

1,51 pmolH-) - ml." ■ 100 ml. • —-—- -= 15.1 cmolH-) ■ kg

kg pmol

Zauważmy, żc wartość liczbowa zawartości wapnia w glebie wyrażonej w jednostkach cmol<+) • kg^-1 jest taka sama jak wyrażona w tradycyjnych i nadal szeroko stosowanych jednostkach’ mcq • (100 g)

Podobne obliczenia można przeprowadzić i dla innych pierwiastków, które wyekstrahowano z gleby, a odpowiadające im stężenia są następujące: Mg 2,6 cmol(-l-) • kg ¹ i K 0.6 cmo!(+) - kg^-1.

W przypadku H,0 ładunek przypadający na I g gleby obliczony został przez pomnożenie stężenia jonów oksoniowych (mol • L ') przez objętość roztworu, 0.100 L. Z kolei uzyskaną wartość wyrażamy w cmol(-ł-) ■ kg^-1:

2.6 ■ 10-¹ mol • I.-' „    „ _T 1000 g 10² cmol _ _

-—--0. KM) L-----= 26.0 cmol<+) • kg”'

1,00 g    kg mol

Zdolność kationowymienna gleby jest zatem sumą udziałów wszystkich jonów:

CEC = (15.1 + 2,6 + 0,6 + 26,0) cmol(-ł-) kg ' = 44.3 cmol(+t • kg ¹

’ Nic zaleca się stosowania jednostek mcq (1(K) g)^_l, ponieważ są oparte na milirównoważnikach — jednostkach juz niestosowanych (niczalecanych przez IUPAC) (przyp. red ).